1612728163-e9df55d36222edd5fd0243e1f402b86a (827760), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При этом2/3 образующихся аминокислот используются для синтеза нового белка, а 1/3 безвозвратно теряется в окислительном метаболизме и должнапоступать с пищей;• наиболее медленно распадаются белки мышц (Т1/2 = 180 сут), наиболее быстро – белково-пептидные гормоны (Т1/2 – несколько минут);• распад белка увеличивают глюкокортикоиды (в мышцах и лимфоидной ткани) и глюкагон.Коэффициент изнашивания Рубнера: наименьшие потери белка дляорганизма в состоянии покоя составляют примерно 0,33 г на 1 кг массытела (т. е. около 23 г белка в сутки). Физиологический минимум белкапревышает коэффициент изнашивания и равен 30–45 г белка в сутки,физиологический оптимум белка равен 80–100 г белка в сутки (1 г/кгмассы тела).1.2. ОБМЕН ЛИПИДОВКлетки тканей человека в связи с функцией теплокровия и интенсивной локомоцией имеют высокую потребность в окислении ненасыщенных и насыщенных жирных кислот.
Липиды составляют 10–20 %массы тела и выполняют следующие функции.1. Пластическая – один из основных компонентов клеточных мембран.2. Энергетическая – при окислении липиды дают максимальное образование энергии (1 г жиров – 9 ккал). Особенно важны для энергетики насыщенные жирные кислоты с С16-18.73. Механическая – фиксация положения органов, уменьшение травмирования органов.4. Терморегуляторная – теплоизолирующие свойства подкожнойклетчатки, теплопродукция в бурой жировой ткани.5.
Липиды используются для синтеза биологически активных веществ (простагландинов, простациклина, тромбоксанов, лейкотриенов,стероидных гормонов).Синтез липидов.В процессе всасывания в кишечнике происходит ресинтез липидов,которые преимущественно в составе хиломикронов и ЛПВП (липопротеинов высокой плотности) поступают в лимфу и далее в кровоток. Липиды ЛПВП (преимущественно ненасыщенные жирные кислоты) используются в тканях, а липиды хиломикрон (преимущественно триглицериды) поступают в печень, имеющую рецепторы к белкамхиломикрон. В печени жирные кислоты, поступающие из хиломикрон,превращаются преимущественно в насыщенные жирные кислоты с С1618, которые легко вступают в митохондриях в бета-окисление и поэтомуособенно важны для энергетики организма.Печень является важным органом в синтезе липидов (триглицеридов, фосфолипидов, жирных и желчных кислот), которые в составе липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) поступают в кровь ивместе с ЛПВП частично превращаются в липопротеины промежуточной плотности (ЛППП) и липопротеины низкой плотности (ЛПНП)(желчные кислоты поступают в желчь).
Липопротеины высокой плотности и ЛПНП используются в разных органах с помощью рецептор-зависимого эндоцитоза.В жировой ткани происходит синтез жира из жирных кислот и глицерол-3-фосфата. Во многих тканях образуются биологически активные метаболиты жирных кислот: простагландины, тромбоксаны, простациклин, лейкотриены. В надпочечниках, половых железах иэктотопических зонах синтезируются стероидные гормоны.Распад липидов.В крови распад липидов, находящихся в хиломикронах и ЛПОНП(в основном, триглицеридов с образованием жирных кислот), происходит под действием липопротеиновой липазы эндотелием сосудов (активируется гепарином).
Жирные кислоты соединяются с альбуминами итранспортируются в ткани.В жировой ткани распад триглицеридов происходит с образованиемжирных кислот и глицерола, большая часть которых поступает в кровь.В бурой жировой ткани распад жира сопровождается окислением жир8ных кислот в митохондриях до углекислого газа и воды. При этом окисление и фосфорилирование разобщены, и образуется большое количество тепла.Жирные кислоты, поступившие в кровь, окисляются в разных тканяхс образованием большого количества энергии, половина которой аккумулируется в АТФ.Суточная потребность в липидах составляет 50-100 г.
В организмечеловека не синтезируются полиненасыщенные жирные кислоты (например, линолевая, альфа-линоленовая и арахидоновая). Они имеются вбольших количествах в растительных маслах. Поэтому одна треть поступающих с пищей липидов должна быть за счет растительных жиров.Регуляция обмена липидов осуществляется с помощью нервных игуморальных механизмов. Симпатический отдел вегетативной нервнойсистемы усиливает распад и тормозит синтез триглицеридов в жировойткани.
Медиатор симпатической нервной системы норадреналин,связываясь с бета-адренорецепторами, увеличивает количествовнутриклеточного посредника цАМФ (циклического аденозинмонофосфата) и усиливает распад липидов. Торможение синтеза триглицеридов норадреналином осуществляется через альфа-адренорецепторы и уменьшение содержания цАМФ. Парасимпатическиевлияния способствуют отложению жира. Медиатор парасимпатическойнервной системы ацетилхолин, связываясь с М-холинорецепторами,снижает содержание цАМФ и приводит к депонированию липидов.Гуморальную регуляцию обмена липидов осуществляют различныегормоны. Адреналин (гормон мозговой зоны надпочечников) активирует мобилизацию жира и его окисление через бета-адренорецепторы.Гормоны аденогипофиза (соматотропный, тиреотропный, адренокортикотропный), глюкагон, нейрогипофизарный вазопрессин оказывают учеловека очень слабое влияние на липолиз.Тормозят мобилизацию жира и активируют его синтез глюкокортикоиды (депонирование жира в области лица и шеи), адреналин (черезальфа-адренорецепторы).
Гормон бета-клеток островков Лангергансаподжелудочной железы инсулин стимулирует липосинтез.1.3. ОБМЕН УГЛЕВОДОВУглеводы составляют 0,6 % массы тела, суточная потребностьвзрослого человека в углеводах – 300-350 г. Эти вещества обеспечиваютв организме следующие функции.91. Углеводы – основной источник энергии в организме, обеспечивают не менее 50 % суточного энергообеспечения (окисление 1 г углеводов высвобождает 4 ккал).2.
Образование депо легко мобилизируемого энергетического материала (в виде гликогена).3. Пластическая – продукты промежуточного обмена углеводовиспользуются для синтеза аминокислот, липидов, полисахаридов.4. Углеводы, входящие в гликопротеиды, определяют их видовую итканевую специфичность.Глюкоза поступает в кровь из кишечника в процессе пищеварения ииз печени в результате гликогенолиза и глюконеогенеза.
Глюкоза используется во всех органах: например, в печени (синтез гликогена и липидов), мышцах (окисление глюкозы и синтез гликогена), ткани мозга(окисление), жировой ткани (синтез липидов).Глюкоза поступает в клетки различных тканей с помощью белковтранспортеров глюкозы – ГЛУТ-1 – ГЛУТ-5. Внутри клеток глюкозапереходит в глюкозо-6-фосфат и далее используется по одному из четырех путей.1. Количественно основной путь – аэробное окисление до СО2 иН2О. При этом из 1 моля глюкозы образуется 25 молей АТФ, в которыхаккумулируется около 44 % всей энергии распада глюкозы. Основнаяфункция этого пути – освобождение и запасание энергии.2.
Синтез гликогена в печени, мышцах и почках.3. Пентозофосфатный путь, в котором образуются: 1) НАДФ·Н2,служащий источником водорода для восстановительных синтезов (например, синтез липидов в жировой ткани и печени); 2) рибозо-5фосфат, который используется для синтеза ДНК, РНК, АТФ и др.4. Глюкозо-6-фосфат превращается под действием фосфатазы вглюкозу, которая выделяется в кровь (характерно для печени).При интенсивном использовании глюкозы и/или недостатке углеводов в питании глюкоза синтезируется из продуктов метаболизма (пирувата, оксалоацетата, фумарата, глицерола), которые образуются приокислении аминокислот и жирных кислот.Регуляция обмена углеводов осуществляется с помощью нервных игуморальных механизмов. Активирует использование глюкозы (снижает ее уровень в крови) инсулин, который способствует ее утилизации втканях (особенно мышечной и жировой), депонированию в виде гликогена (особенно в печени и мышцах) и синтезу аминокислот (белков).Парасимпатические влияния (М-холинорецепторы) и симпатическиевлияния (бета-адренорецепторы) стимулируют секрецию инсулина.10Симпатические влияния через альфа-адренорецепторы тормозят секрецию инсулина.Стимулируют продукцию глюкозы (повышают ее уровень в крови)симпатические влияния и ряд гормонов: глюкагон в печени в результатеглюконеогенеза; адреналин через бета2-адренорецепторы в скелетныхмышцах и сердце в результате гликогенолиза; глюкокортикоиды в результате гликогенолиза и глюконеогенеза; СТГ (через активацию секреции глюкагона), тироксин (стимулирует глюкозо-6-фосфатазу – один изключевых ферментов углеводного обмена).1.4.
ОБМЕН ВОДЫ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВВода составляет 60 % массы тела взрослого человека, примерно 40–50 литров и выполняет различные функции в организме млекопитающих.1. Универсальный растворитель, обеспечивающий протеканиевсех метаболических реакций организма.2. Конвекционный транспорт веществ (гемодинамика).3. Участие в терморегуляции (транспорт тепла, испарение как механизм теплоотдачи).4. Эффект разведения эндогенных и экзогенных токсинов, образующихся кислот и оснований.Вода в организме находится в следующих секторах: внутриклеточная вода (71 % всей воды, ~33 л), внеклеточная вода (~21 %, ~10 л),внутрисосудистая вода (~8 %, ~3,5 л).Минимальная суточная потребность в воде составляет примерно1,7 л.
Баланс воды складывается из потребления экзогенной (2,1 л/сут)и эндогенной (0,4 л/сут) воды и выделения воды. Выделение воды составляет: с кожи и поверхности альвеол – 0,9 л/сут, через почки –1,5 л/сут, с калом – 0,1 л/сут.Регуляция обмена воды тесно связана с обменом натрия и осуществляется в результате волюморегулирующего и осморегулирующего рефлексов с участием нейрогипофизарного антидиуретического гормона(вазопрессина), альдостерона, натрийуретического пептида сердца.Макроэлементы (натрий, кальций, калий, хлор, кислород, углерод,водород, азот, фосфор, магний). Для всасывания, транспорта в крови ихранения макроэлементов обычно требуются специфические белкипереносчики.
Экскреция происходит с мочой, потом и калом.11Главным внутриклеточным катионом, определяющим осмотическоедавление в клетках, является калий (К+). Диффузия калия из клетки –основной механизм формирования мембранного потенциала и фазыреполяризации в потенциалах действия возбудимых клеток. Калий участвует в поддержании сосудистого тонуса, понижая его.Во всем организме содержится 3700–4600 ммоль К+ (~175 г), в скелетных мышцах – около 2 800 ммоль, в коже – 360–500 ммоль; в костях– 218 ммоль, в печени – 135–200 ммоль; во внеклеточной жидкости –около 60 ммоль. Основным депо К+ являются скелетные мышцы.